KOI - Koordinierte Industriekommunikation
Finanziert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Dauer: Januar 2015 – Dezember 2017
KoI - Koordinierte Industriekommunikation - ist ein Forschungsprojekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert wird. Es verfolgt Konzepte für drahtlose Übertragungen im industriellen Umfeld, speziell in der Fabrikautomation, mit hoher Flexibilität, hoher Robustheit und niedriger Latenz für die Verbindungen zwischen Maschinen über kurze Distanzen. Diese Drahtlos-Konzepte werden als Ergänzung oder Alternative zu etablierten verdrahteten Kommunikationslösungen wie CANbus, Profibus oder Profinet dienen.
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut wird in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern eine echtzeitfähige Funkschnittstelle entwickeln und PHY- und MAC-Schicht-Ansätze erweitern. Zu den Forschungsthemen gehören die Charakterisierung der Funkausbreitungsumgebung industrieller Device-to-Device (D2D) Verbindungen, das Design neuer Wellenformen sowie die Entwicklung latenzoptimierter Algorithmen für D2D-Kanalschätzung und -überwachung. Es soll die Integration dieser Mechanismen in Protokolle für Multi-User-Medium-Zugriff erreicht werden. Das Fraunhofer HHI plant eine prototypische Implementierung der wichtigsten Funktionen der PHY-Schicht auf einer Demonstrationsplattform.
Neben der Funkschnittstelle soll die effiziente und interferenz-optimierte Koordination der Funkressourcen untersucht werden. Lokale Zellen zur drahtlosen Kommunikation müssen in bestehende Mobilfunk-Infrastrukturen, wie etwa LTE integriert werden: In diesem Zusammenhang ist es Teil des Projekts KoI, intelligentes Ressourcen- und Interferenzmanagement sowie Authentifizierungs- und Sicherheitsmechanismen für die Automations- und Produktionszellen zu untersuchen.
Publikationen
- Bernd Holfeld, Tobias Jaeuthe, Thomas Wirth, Resource Sharing with Minimum QoS Requirements for D2D Links underlaying Cellular Networks, IEEE VTC Spring 2015, Glasgow, May 2015.
- Thomas Wirth, Matthias Mehlhose, Jens Pilz et.al., An Advanced Hardware Platform to verify 5G Wireless Communication Concepts, Workshop on 5G New Air Interface, IEEE VTC Spring 2015, Glasgow, May 2015.
- Dennis Wieruch, Peter Jung, Thomas Wirth, Armin Dekorsy, On the Estimation of Unknown Resource Allocations by Expoiting Channel Sparsity, Workshop on Cognitive Radio for Fifth Generation Networks and Spectrum, ISWCS 2015, Brussels, Aug. 2015.
- Dennis Wieruch, Peter Jung, Thomas Wirth, Determining User Specific Spectrum Usage via Sparse Channel Characteristics, Asilomar Conference, Pacific Grove, Nov. 2015.
- Dennis Wieruch, Peter Jung, Carsten Bockelmann, Armin Dekorsy, Exploiting the Sparsity of Wireless Channels to Identify Non-Adjacent Spectrum Usage of Multiple Users, Matheon Conference on Compressed Sensing and its Applications, Berlin, Dec. 2015.
- Dennis Wieruch, Bernd Holfeld, Thomas Wirth, Wireless Factory Automation: Radio Channel Evolution in Repeated Manufacturing Processes, ITG Workshop on Smart Antennas (WSA), Munich, March 2016.
- Bernd Holfeld, Eduard Jorswieck, On Stable Many-to-Many Matching for Distributed Medium Access with Reuse of Spectral Resources, ITG Workshop on Smart Antennas (WSA), Munich, March 2016.
- Bernd Holfeld, Dennis Wieruch et.al., Radio Channel Characterization at 5.85 GHz for Wireless M2M Communication of Industrial Robots, IEEE WCNC, Doha, April 2016.
- Bernd Holfeld, Dennis Wieruch, Thomas Wirth, Lars Thiele, Shehzad Ali Ashraf, Jörg Huschke, Ismet Aktas and Junaid Ansari, Wireless Communication for Factory Automation: An Opportunity for LTE and 5G Systems, IEEE Communications Magazine, June 2016.
- Thomas Wirth, Matthias Mehlhose, Jens Pilz, Bernd Holfeld, Dennis Wieruch, 5G New Radio and Ultra Low Latency Applications: A PHY Implementation Perspective, Asilomar Conference, Pacific Grove, Nov. 2016.
- Sameh Eldessoki, Dennis Wieruch, Bernd Holfeld, Impact of Waveforms on Coexistence of Mixed Numerologies in 5G URLLC Networks, ITG Workshop on Smart Antennas (WSA), Berlin, March 2017.
- Shehzad A. Ashraf, Y.-P. Eric Wang, Sameh Eldessoki, Bernd Holfeld, Martin Serror, James Gross, From Radio Design to System Evaluations for Ultra-Reliable and Low-Latency Communication, European Wireless Conference, Dresden, May 2017.
- Ismet Aktas, Junaid Ansari, Sébastien Auroux, Donald Parruca, María Dolorez Pérez Guirao, Bernd Holfeld, A Coordination Architecture for Wireless Industrial Automation, European Wireless Conference, Dresden, May 2017.
- Jens Pilz, Matthias Mehlhose, Thomas Wirth, Dennis Wieruch, Bernd Holfeld, Thomas Haustein, A Tactile Internet Demonstration: 1ms Ultra Low Delay for Wireless Communications towards 5G, IEEE INFOCOM Live/Video Demonstratio, San Francisco, April 2016.